Tratografia do complexo uretral em pacientes submetidos a prostatectomia radical

No tratamento de cancro da próstata localizado, as técnicas robóticas atuais de prostatectomia radical têm vindo a demonstrar elevada precisão na remoção do tumor, bem como na preservação das estruturas em redor da próstata. Apesar destes avanços proporcionarem uma redução dos efeitos colaterais, a incontinência urinária pós-cirúrgica continua a afetar a qualidade de vida de uma percentagem significativa de pacientes com cancro da próstata. O estudo in vivo da microestrutura das fibras do complexo uretral masculino, incluindo a uretra e os esfíncteres proximal e distal, pode vir a ser empregue usando imagem por tensor de difusão (DTI), uma técnica não invasiva baseada em ressonância magnética que permite quantificar o movimento das moléculas de água nos tecidos, através da aplicação de gradientes em várias direções não colineares. O objetivo deste trabalho foi estudar a viabilidade desta técnica de imagem na reconstrução das fibras do complexo uretral em pacientes com cancro da próstata, antes de serem submetidos a prostatectomia radical. Vinte e oito pacientes realizaram uma ressonância magnética multiparamétrica da próstata num equipamento de 3 T, incluindo a aquisição de uma sequência de DTI. As estruturas do complexo uretral foram reconstruídas usando um algoritmo de tratografia determinístico. Tanto os parâmetros de aquisição, bem como as correções de movimento e de correntes de Foucault, e os parâmetros usados na tratografia foram otimizados. Métricas que permitem quantificar a anisotropia e a difusividade foram extraídas e comparadas estatisticamente entre estruturas - usando uma ANOVA (ou equivalente não paramétrico) seguido de um teste post-hoc. Os resultados mostram que é possível utilizar o método descrito para reconstruir e visualizar a microestrutura dos esfíncteres e da uretra nestes pacientes, que as correções de movimento e de correntes de Foucault não influenciam as métricas de DTI extraídas, e que as mesmas distinguem de forma estatisticamente significativa as estruturas reconstruídas. Este estudo permitiu demonstrar a viabilidade desta técnica para distinguir as estruturas do complexo uretral numa população real candidata a cirurgia. Os resultados aqui reportados servem de base para a previsão da taxa de recuperação da continência pós-cirúrgica com base nas características individuais do complexo uretral, potenciando uma escolha personalizada de tratamento para o paciente com cancro da próstata.

Autores e Afiliações:
Ana S. C. Verde^¹, João Santinha^¹, Eunice Carrasquinha^¹, Nuno Loução^², Ana M. Gaivão^³, Jorge Fonseca^{⁴ ⁵}, Celso Matos^³, Nikolaos Papanikolaou^¹

¹Computational Clinical Imaging Group, Champalimaud Foundation, Lisbon, PT;

²Philips Healthcare, Lisbon, PT;

³Radiology Department, Champalimaud Foundation, Lisbon PT;

⁴Urology Unit, Champalimaud Foundation, Lisbon PT;

⁵Instituto de Ciências Biomédicas Abel Salazar, Universidade do Porto, Porto PT

Abstract:
To study the diffusion tensor-based fiber tracking feasibility to access the male urethral sphincter complex of patients with prostate cancer undergoing Retzius-sparing robot-assisted laparoscopic radical prostatectomy (RS-RARP). Twenty-eight patients (median age of 64.5 years old) underwent 3 T multiparametric-MRI of the prostate, including an additional echo-planar diffusion tensor imaging (DTI) sequence, using 15 diffusion-encoding directions and a b value = 600 s/mm2. Acquisition parameters, together with patient motion and eddy currents corrections, were evaluated. The proximal and distal sphincters, and membranous urethra were reconstructed using the deterministic fiber assignment by continuous tracking (FACT) algorithm, optimizing fiber tracking parameters. Tract length and density, fractional anisotropy (FA), axial diffusivity (AD), mean diffusivity (MD), and radial diffusivity (RD) were computed. Regional differences between structures were accessed by ANOVA, or nonparametric Kruskal–Wallis test, and post-hoc tests were employed, respectively, TukeyHSD or Dunn’s. The structures of the male urethral sphincter complex were clearly depicted by fiber tractography using optimized acquisition and fiber tracking parameters. The use of eddy currents and subject motion corrections did not yield statistically significant differences on the reported DTI metrics. Regional differences were found between all structures studied among patients, suggesting a quantitative differentiation on the structures based on DTI metrics. The current study demonstrates the technical feasibility of the proposed methodology, to study in a preoperative setting the male urethral sphincter complex of prostate cancer patients candidates for surgical treatment. These findings may play a role on a more accurate prediction of the RS-RARP post-surgical urinary continence recovery rate.

Revista: Insights into Imaging

Link: https://insightsimaging.springeropen.com/articles/10.1186/s13244-020-00927-x